KR102037194B1 - Short circuit prevention detection device and user terminal - Google Patents

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Abstract

본 발명의 실시예는 단락 방지 검출 장치를 개시한다. 단락 방지 검출 장치는 프로브, 검출 저항, 스위칭 회로, 및 검출 회로를 포함한다. 프로브는 사용자 단말기의 파워 포트와 접지 포트 사이에 배치되고, 프로브의 적어도 일 부분이 파워 포트와 접지 포트 사이에 위치한다. 검출 저항의 제1 단자가 사용자 단말기의 파워 회로에 전기적으로 연결되고, 검출 저항의 제2 단자가 프로브에 전기적으로 연결된다. 스위칭 회로는 검출 저항의 제1 단자와 사용자 단말기의 프로세서에 전기적으로 연결되고, 프로세서의 제어에 따라, 접지되게 또는 접지되지 않게 스위칭을 수행하도록 구성된다. 검출 회로는 검출 저항의 2개의 단자와 프로세서에 전기적으로 연결되어, 사용자 단말기를 제어하여 단락 경보를 발생시키거나 또는 파워 회로를 턴 오프하기 위해 프로세서를 트리거하도록 구성된다. 본 발명의 실시예는 사용자 단말기를 추가로 개시한다. 단락 방지 검출 장치는 사용자 단말기가 단락 때문에 손상되는 것을 방지할 수 있다. An embodiment of the present invention discloses a short circuit prevention detection apparatus. The short circuit prevention detection device includes a probe, a detection resistor, a switching circuit, and a detection circuit. The probe is disposed between the power port and the ground port of the user terminal, and at least a portion of the probe is located between the power port and the ground port. The first terminal of the detection resistor is electrically connected to the power circuit of the user terminal, and the second terminal of the detection resistor is electrically connected to the probe. The switching circuit is electrically connected to the first terminal of the detection resistor and the processor of the user terminal, and is configured to perform switching to be grounded or not grounded under the control of the processor. The detection circuit is electrically connected to the processor and the two terminals of the detection resistor and is configured to control the user terminal to trigger a processor to generate a short alarm or to turn off the power circuit. An embodiment of the present invention further discloses a user terminal. The short circuit prevention detection device can prevent the user terminal from being damaged due to a short circuit.

Description

단락 방지 검출 장치 및 사용자 단말기Short circuit prevention detection device and user terminal

본 발명은 전자 기술 분야에 관한 것으로, 상세하게는 단락 방지 검출 장치 및 단락 방지 검출 장치가 적용되는 사용자 단말기에 관한 것이다.The present invention relates to the field of electronic technology, and more particularly, to a user terminal to which a short circuit prevention detection device and a short circuit prevention detection device are applied.

컴퓨터, 휴대폰, 및 태블릿 컴퓨터와 같은 사용자 단말기에서, USB 인터페이스와 같은 주변장치 인터페이스는 대개 주변 장치에 연결하기 위한 것이다. 주변장치 인터페이스는 충전기나 외부 전원에 연결되어, 충전기나 외부 전원을 이용하여 사용자 단말기에 전력을 공급하거나, 또는 사용자 단말기가 주변장치 인터페이스를 이용하여, 주변장치 인터페이스에 연결된 주변 장치에 전력을 공급할 수 있다. 일상적인 사용에 있어서 대부분의 경우에 사용자 단말기의 주변장치 인터페이스가 노출되므로, 주변장치 인터페이스가 도전성 액체와 접촉하는 경우에는 단락 고장이 발생하는 것이 불가피하다. 예를 들어, 뜨거운 공기와 차가운 공기가 교차하여 물방울이 주변장치 인터페이스 위에 응축되거나, 사용자 단말기의 사용 중에 차와 같은 액체가 우발적으로 주변장치 인터페이스 위에 튀는 경우, 주변장치 인터페이스 중 전력 케이블과 접지 케이블 간의 단락으로 인해 사용자 단말기 또는 주변 장치가 타서 돌이킬 수 없는 손실을 초래한다. In user terminals such as computers, mobile phones, and tablet computers, peripheral interfaces such as USB interfaces are usually for connecting to peripheral devices. The peripheral interface may be connected to a charger or an external power source to supply power to the user terminal using the charger or external power source, or the user terminal may use a peripheral interface to supply power to a peripheral device connected to the peripheral interface. have. In most cases of everyday use, the peripheral interface of the user terminal is exposed, so that a short circuit failure is inevitable when the peripheral interface comes into contact with the conductive liquid. For example, if hot and cold air intersect and water droplets condense on the peripheral interface, or a liquid, such as a car, accidentally splashes on the peripheral interface while the user terminal is in use, between the power cable and the ground cable during the peripheral interface. Short circuits cause irreparable loss of user terminals or peripherals.

현재, 주변장치 인터페이스가 사용될 필요가 없는 경우 주변장치 인터페이스에 대해 밀봉 처리를 수행하도록, 주변장치 인터페이스를 구비한 사용자 단말기 제품의 제조사는 대개 사용자가 사용을 위해 제품을 건조 상태로 유지하라고 하거나 또는 제품이 방수 기계 부품을 갖춰야 한다고 제품 매뉴얼에 권장하고 있다. 하지만, 매일 사용하는 경우 부주의한 사용자는 주변장치 인터페이스 상의 전도성 액체에 주의하지 않을 수 있으며, 사용 중에 단락 고장을 초래할 수 있다. 게다가, 방수 기계 부품을 갖추면 비교적 바람직한 방수 효과가 있지만, 어느 정도까지는 제품의 설계 비용과 생산 비용을 증가시키고, 방수 기계 부품을 사용하는 것이 제품의 외관을 개선하는 데 도움이 되지 않는다. Currently, manufacturers of user terminal products with a peripheral interface usually require the user to keep the product dry for use or to perform a sealing process on the peripheral interface if the peripheral interface does not need to be used. It is recommended in the product manual that these waterproofing machine parts be equipped. However, in everyday use, inadvertent users may not pay attention to the conductive liquid on the peripheral interface and may cause short circuit failure during use. Furthermore, having waterproof mechanical parts has a relatively desirable waterproof effect, but to some extent increases the design and production costs of the product, and using waterproof mechanical parts does not help to improve the appearance of the product.

사용자 단말기에 대한 단락 고장의 자동 검출을 구현하고, 상기 사용자 단말기를 제어하여 단락 경보를 발생시키거나 또는 단락 고장이 발생한 것을 검출하는 경우 사용자 단말기를 제어하여 파워 회로를 턴 오프하기 위해, 본 발명의 실시예는, 단락 방지 검출 장치를 제공함으로써 사용자 단말기가 상기 단락 고장 때문에 손상되는 것을 방지한다. In order to implement automatic detection of a short circuit fault for a user terminal, and to control the user terminal to generate a short alarm or to control the user terminal when the short circuit fault is detected, to turn off the power circuit. The embodiment prevents the user terminal from being damaged due to the short circuit failure by providing a short circuit prevention detecting device.

본 발명의 실시예의 제1 양태는 단락 방지 검출 장치를 제공한다. 상기 단락 방지 검출 장치는 사용자 단말기의 파워 포트와 접지 포트 간에 단락이 존재하는지 여부를 검출하도록 구성된다. 여기서, 상기 단락 방지 검출 장치는 프로브, 검출 저항, 스위칭 회로, 및 검출 회로를 포함한다. A first aspect of an embodiment of the present invention provides a short circuit prevention detection device. The short circuit prevention detection device is configured to detect whether a short circuit exists between the power port and the ground port of the user terminal. Here, the short circuit prevention detection device includes a probe, a detection resistor, a switching circuit, and a detection circuit.

상기 프로브는 상기 파워 포트와 상기 접지 포트 사이에 배치되고, 상기 프로브의 적어도 일 부분이 상기 파워 포트와 상기 접지 포트 사이에 위치하며; The probe is disposed between the power port and the ground port, and at least a portion of the probe is located between the power port and the ground port;

상기 검출 저항의 제1 단자가 상기 사용자 단말기의 파워 회로에 전기적으로 연결되어 상기 파워 회로로부터 보조 전압을 획득하도록 구성되고, 상기 검출 저항의 제2 단자가 상기 프로브에 전기적으로 연결되며; A first terminal of the detection resistor is electrically connected to a power circuit of the user terminal to obtain an auxiliary voltage from the power circuit, and a second terminal of the detection resistor is electrically connected to the probe;

상기 스위칭 회로는 상기 검출 저항의 제1 단자 및 상기 사용자 단말기의 프로세서에 전기적으로 연결되어, 상기 프로세서의 제어에 따라, 상기 검출 저항의 제1 단자가 접지되게 또는 접지되지 않게 스위칭하도록 구성되고; The switching circuit is electrically connected to a first terminal of the detection resistor and a processor of the user terminal, and configured to switch the first terminal of the detection resistor to be grounded or not grounded under the control of the processor;

상기 검출 회로는 상기 검출 저항의 2개의 단자와 상기 프로세서에 전기적으로 연결되어, 상기 검출 저항에 흐르는 단락 전류를 검출하고 또한 상기 단락 전류가 0이 아니면 상기 사용자 단말기를 제어하여 단락 경보를 발생시키거나 또는 상기 파워 회로를 턴 오프하기 위해 상기 프로세서를 트리거하도록 구성된다. The detection circuit is electrically connected to the two terminals of the detection resistor and the processor to detect a short circuit current flowing through the detection resistor and to control the user terminal if the short circuit current is not zero to generate a short alarm. Or trigger the processor to turn off the power circuit.

상기 단락 방지 검출 장치에서, 상기 검출 회로가 상기 검출 저항 상에 단락 전류가 존재하는지 여부를 검출함으로써 상기 파워 포트와 상기 접지 포트 사이에 단락 고장이 발생하는지 여부가 판정되고, 상기 파워 포트와 상기 접지 포트 사이에 단락 고장이 발생한 것을 검출하는 경우 단락 경보를 발생시키거나 또는 상기 파워 회로를 턴 오프하게끔 상기 사용자 단말기를 트리거할 수 있도록, 상기 프로브는 상기 파워 포트와 상기 접지 포트 사이에 배치되고; 상기 프로브는 상기 검출 저항을 이용하여 상기 사용자 단말기의 파워 회로에 전기적으로 연결되며; 상기 스위칭 회로는 접지되도록 스위칭을 수행할 수 있다. 이를 통해 사용자 단말기의 부품과 컴포넌트가 단락 고장 때문에 손상되는 것을 효과적으로 방지할 수 있다. In the short circuit prevention detection device, it is determined whether the short circuit failure occurs between the power port and the ground port by detecting whether a short circuit current exists on the detection resistor, and the power port and the ground The probe is disposed between the power port and the ground port to detect a short circuit failure between the ports so as to generate a short alarm or trigger the user terminal to turn off the power circuit; The probe is electrically connected to a power circuit of the user terminal using the detection resistor; The switching circuit may perform switching to be grounded. This effectively prevents parts and components of the user terminal from being damaged due to short circuit failure.

제1 양태를 참조하여, 제1 양태의 가능한 제1 구현에서, 상기 검출 회로는 제1 검출 회로와 제2 검출 회로를 포함하고; 상기 스위칭 회로가 상기 검출 저항의 제1 단자가 접지되지 않게 스위칭하는 경우, 상기 제1 검출 회로는 상기 검출 저항에 흐르는 제1 방향의 전류를 검출하고, 상기 제1 방향의 전류를 제1 전압으로 변환하도록 구성되며; 상기 스위칭 회로가 상기 검출 저항의 제1 단자가 접지되게 스위칭하는 경우, 상기 제2 검출 회로는 상기 검출 저항에 흐르는 제2 방향의 전류를 검출하고, 상기 제2 방향의 전류를 제2 전압으로 변환하도록 구성된다. With reference to the first aspect, in a first possible implementation of the first aspect, the detection circuit comprises a first detection circuit and a second detection circuit; When the switching circuit switches the first terminal of the detection resistor not to ground, the first detection circuit detects a current in a first direction flowing through the detection resistor, and converts the current in the first direction to a first voltage. Configured to convert; When the switching circuit switches the first terminal of the detection resistor to ground, the second detection circuit detects a current in a second direction flowing through the detection resistor and converts the current in the second direction to a second voltage. Is configured to.

상기 단락 방지 검출 장치에서, 상기 파워 포트와 상기 접지 포트 사이에 단락 고장이 발생하는 경우, 상기 검출 저항이 접지와의 루프를 형성하고 또한 추가적으로 상기 제1 방향의 전류와 상기 제2 방향의 전류가 개별적으로 형성될 수 있도록, 상기 스위칭 회로가 배치되고, 상기 스위칭 회로는 상기 검출 저항의 제1 단자가 접지되게 또는 접지되지 않게 스위칭할 수 있다. 이를 통해 제1 검출 회로 또는 상기 제2 검출 회로가 상기 검출 저항에 흐르는 전류를 검출함으로써, 상기 파워 포트와 상기 접지 포트 사이에 단락 고장이 발생하는지 여부를 추가로 판정하는 것을 돕는다. In the short circuit prevention detection device, when a short circuit fault occurs between the power port and the ground port, the detection resistor forms a loop with the ground and additionally, the current in the first direction and the current in the second direction The switching circuit can be arranged so that it can be formed separately, and the switching circuit can switch whether the first terminal of the detection resistor is grounded or not grounded. This helps the first detection circuit or the second detection circuit to detect a current flowing through the detection resistor, thereby further determining whether a short circuit fault occurs between the power port and the ground port.

제1 양태의 가능한 제1 구현을 참조하여, 제1 양태의 가능한 제2 구현에서, 상기 검출 장치는 다이오드를 더 포함하고, 상기 다이오드의 양극이 상기 파워 회로에 전기적으로 연결되고, 상기 다이오드의 음극이 상기 검출 저항의 제1 단자에 전기적으로 연결되며; 상기 제1 방향의 전류는 상기 다이오드와 상기 검출 저항을 통해 상기 파워 회로에서 상기 프로브 쪽으로 흐르고, 상기 프로브는 제1 단락 저항을 이용하여 접지되며; 상기 제2 방향의 전류는 제2 단락 저항과 상기 프로브를 통해 상기 파워 포트에서 상기 검출 저항 쪽으로 흐르고, 상기 검출 저항은 상기 스위칭 회로를 이용하여 접지된다. With reference to a first possible implementation of the first aspect, in a second possible implementation of the first aspect, the detection device further comprises a diode, the anode of the diode being electrically connected to the power circuit, the cathode of the diode Is electrically connected to a first terminal of the detection resistor; Current in the first direction flows from the power circuit toward the probe through the diode and the detection resistor, and the probe is grounded using a first short resistance; Current in the second direction flows from the power port toward the detection resistor through a second short circuit resistor and the probe, and the detection resistor is grounded using the switching circuit.

제1 양태의 가능한 제1 구현 또는 제1 양태의 가능한 제2 구현을 참조하여, 제1 양태의 가능한 제3 구현에서, 상기 제1 검출 회로는 제1 증폭기, 제1 트랜지스터, 제1 저항, 제2 저항, 및 제3 저항을 포함하고; 상기 제1 증폭기는 제1 입력단, 제2 입력단, 및 출력단을 포함하며; 상기 제1 입력단은 상기 제1 저항을 이용하여 상기 검출 저항의 제1 단자에 연결되고; 상기 제2 입력단은 상기 제2 저항을 이용하여 상기 검출 저항의 제2 단자에 연결되며; 상기 출력단은 상기 제1 트랜지스터의 베이스에 연결되고; 상기 제1 트랜지스터의 컬렉터가 상기 제2 입력단에 연결되며; 상기 제1 트랜지스터의 이미터가 상기 프로세서에 전기적으로 연결되고, 상기 제3 저항을 이용하여 접지된다. With reference to the first possible implementation of the first aspect or the second possible implementation of the first aspect, in a third possible implementation of the first aspect, the first detection circuit comprises a first amplifier, a first transistor, a first resistor, a first; 2 resistors, and a third resistor; The first amplifier comprises a first input, a second input, and an output; The first input terminal is connected to a first terminal of the detection resistor using the first resistor; The second input terminal is connected to a second terminal of the detection resistor using the second resistor; The output terminal is connected to a base of the first transistor; A collector of the first transistor is connected to the second input terminal; The emitter of the first transistor is electrically connected to the processor and grounded using the third resistor.

상기 제1 검출 회로에서, 상기 검출 저항에 흐르는 상기 제1 방향의 전류가 상기 제1 전압으로 변환될 수 있도록, 상기 제1 증폭기의 제1 입력단은 상기 검출 저항의 제1 단자에 연결되고, 상기 제1 증폭기의 제2 입력단은 상기 검출 저항의 제2 단자에 연결되며, 상기 제1 증폭기의 출력단은 상기 제1 트랜지스터를 이용하여 상기 프로세서에 연결된다. 상기 프로세서는, 상기 파워 포트와 상기 접지 포트 사이에 단락 고장이 발생하는지 여부를 판정하기 위해, 상기 제1 전압이 0인지 여부를 단지 검출함으로써 상기 검출 저항에 흐르는 상기 제1 방향의 전류가 존재하는지 여부를 판정할 수 있다. In the first detection circuit, the first input terminal of the first amplifier is connected to the first terminal of the detection resistor so that the current in the first direction flowing through the detection resistor can be converted into the first voltage. A second input terminal of the first amplifier is connected to the second terminal of the detection resistor, and the output terminal of the first amplifier is connected to the processor using the first transistor. The processor determines whether there is a current in the first direction flowing through the detection resistor by merely detecting whether the first voltage is zero to determine whether a short fault occurs between the power port and the ground port. It can be determined.

제1 양태의 가능한 제1 구현 또는 제1 양태의 가능한 제2 구현을 참조하여, 제1 양태의 가능한 제4 구현에서, 상기 제2 검출 회로는 제2 증폭기, 제2 트랜지스터, 제4 저항, 제5 저항, 및 제6 저항을 포함하고; 상기 제2 증폭기는 제1 입력단, 제2 입력단, 및 출력단을 포함하며; 상기 제1 입력단은 상기 제4 저항을 이용하여 상기 검출 저항의 제2 단자에 연결되고; 상기 제2 입력단은 상기 제5 저항을 이용하여 상기 검출 저항의 제1 단자에 연결되며; 상기 출력단은 상기 제2 트랜지스터의 베이스에 연결되고; 상기 제2 트랜지스터의 컬렉터가 상기 제2 입력단에 연결되며; 상기 제2 트랜지스터의 이미터가 상기 프로세서에 전기적으로 연결되고, 상기 제6 저항을 이용하여 접지된다. With reference to a possible first implementation of the first aspect or to a second possible implementation of the first aspect, in a fourth possible implementation of the first aspect, the second detection circuit comprises: a second amplifier, a second transistor, a fourth resistor, a first; A fifth resistor, and a sixth resistor; The second amplifier comprises a first input, a second input, and an output; The first input terminal is connected to a second terminal of the detection resistor using the fourth resistor; The second input terminal is connected to the first terminal of the detection resistor using the fifth resistor; The output terminal is connected to a base of the second transistor; A collector of the second transistor is connected to the second input terminal; The emitter of the second transistor is electrically connected to the processor and grounded using the sixth resistor.

상기 제2 검출 회로에서, 상기 검출 저항에 흐르는 상기 제2 방향의 전류가 상기 제2 전압으로 변환될 수 있도록, 상기 제2 증폭기의 제1 입력단은 상기 검출 저항의 제2 단자에 연결되고, 상기 제2 증폭기의 제2 입력단은 상기 검출 저항의 제1 단자에 연결되며, 상기 제2 증폭기의 출력단은 상기 제2 트랜지스터를 이용하여 상기 프로세서에 연결된다. 상기 프로세서는, 상기 파워 포트와 상기 접지 포트 사이에 단락 고장이 발생하는지 여부를 판정하기 위해, 상기 제2 전압이 0인지 여부를 단지 검출함으로써 상기 검출 저항에 흐르는 상기 제2 방향의 전류가 존재하는지 여부를 판정할 수 있다. In the second detection circuit, the first input terminal of the second amplifier is connected to the second terminal of the detection resistor so that the current in the second direction flowing through the detection resistor can be converted into the second voltage. A second input terminal of the second amplifier is connected to the first terminal of the detection resistor, and the output terminal of the second amplifier is connected to the processor using the second transistor. The processor determines whether there is a current in the second direction flowing through the detection resistor by merely detecting whether the second voltage is zero to determine whether a short fault occurs between the power port and the ground port. It can be determined.

제1 양태의 가능한 제4 구현을 참조하여, 제1 양태의 가능한 제5 구현에서, 상기 스위칭 회로는 제3 트랜지스터와 제7 저항을 포함하고; 상기 제3 트랜지스터의 베이스가 상기 프로세서에 전기적으로 연결되며; 상기 제3 트랜지스터의 컬렉터가 상기 검출 저항의 제1 단자에 연결되고; 상기 제3 트랜지스터의 이미터가 상기 제7 저항을 이용하여 접지된다. With reference to a fourth possible implementation of the first aspect, in a fifth possible implementation of the first aspect, the switching circuit comprises a third transistor and a seventh resistor; A base of the third transistor is electrically connected to the processor; A collector of the third transistor is connected to a first terminal of the detection resistor; The emitter of the third transistor is grounded using the seventh resistor.

상기 스위칭 회로에서, 상기 제3 트랜지스터의 베이스는 상기 프로세서에 연결되고; 상기 컬렉터는 상기 검출 저항의 제1 단자에 연결되며, 상기 이미터는 상기 제7 저항을 이용하여 접지된다. 따라서, 상기 프로세서는, 상기 검출 저항의 제1 단자가 접지되도록 스위칭하기 위해, 하이 레벨 제어 신호를 출력하여 상기 제3 트랜지스터가 도전되도록 제어할 수 있거나; 또는 상기 프로세서는, 상기 검출 저항의 제1 단자가 접지되지 않도록 스위칭하기 위해, 로우 레벨 제어 신호를 출력하여 상기 제3 트랜지스터가 차단되도록 제어할 수 있다. In the switching circuit, the base of the third transistor is connected to the processor; The collector is connected to the first terminal of the detection resistor and the emitter is grounded using the seventh resistor. Thus, the processor may output a high level control signal to control the third transistor to be conductive so as to switch the first terminal of the detection resistor to ground; Alternatively, the processor may control the third transistor to be blocked by outputting a low level control signal so as to switch the first terminal of the detection resistor not to ground.

제1 양태의 가능한 제3 구현을 참조하여, 제1 양태의 가능한 제6 구현에서, 상기 검출 저항의 제1 단자에서의 전압이 상기 프로브의 위치에서의 전압보다 큰 경우, 상기 검출 저항에 흐르는 전류의 방향이 상기 제1 방향이고, 상기 검출 저항에 흐르는 상기 제1 방향의 전류와 상기 제1 전압 간의 관계가 Is1 = (Vo1 - Vo1 x (R2 + R3)/R3)/RS이며, Is1은 상기 검출 저항에 흐르는 상기 제1 방향의 전류이고, Vo1은 상기 제1 전압이며, R2는 상기 제2 저항의 저항 값이고, R3은 상기 제3 저항의 저항 값이며, RS는 상기 검출 저항의 저항 값이다. With reference to the third possible implementation of the first aspect, in a sixth possible implementation of the first aspect, the current flowing in the detection resistor when the voltage at the first terminal of the detection resistor is greater than the voltage at the position of the probe Is the first direction, and the relationship between the current in the first direction flowing through the detection resistor and the first voltage is Is1 = (Vo1-Vo1 x (R2 + R3) / R3) / RS, and Is1 is the Is a current in the first direction flowing through the detection resistor, Vo1 is the first voltage, R2 is the resistance value of the second resistor, R3 is the resistance value of the third resistor, and RS is the resistance value of the detection resistor. to be.

상기 검출 저항에 흐르는 상기 제1 방향의 전류와 상기 제1 전압 간의 관계에 따르면, 상기 제1 전압이 0이 아니면 상기 검출 저항에 흐르는 상기 제1 방향의 전류가 존재한다는 것을 나타낸다. 따라서, 상기 프로세서는, 상기 파워 포트와 상기 접지 포트 사이에 단락 고장이 발생하는지 여부를 판정하기 위해, 상기 제1 전압이 0인지 여부를 검출함으로써 상기 검출 저항에 흐르는 상기 제1 방향의 전류가 존재하는지 여부를 판정할 수 있다. According to the relationship between the current in the first direction flowing through the detection resistor and the first voltage, if the first voltage is not zero, it indicates that there is current in the first direction flowing through the detection resistor. Thus, the processor detects whether the first voltage is zero to determine whether a short circuit fault occurs between the power port and the ground port, so that there is a current in the first direction flowing through the detection resistor. Can be determined.

제1 양태의 가능한 제5 구현을 참조하여, 제1 양태의 가능한 제7 구현에서, 상기 검출 저항의 제1 단자에서의 전압이 상기 프로브의 위치에서의 전압보다 작은 경우, 상기 검출 저항에 흐르는 전류의 방향이 상기 제2 방향이고, 상기 검출 저항에 흐르는 상기 제2 방향의 전류와 상기 제2 전압 간의 관계가 Is2 = (Vo2 - Vo2/R6 x (R7//(R5 + R6)))/RS이며, Is2는 상기 검출 저항에 흐르는 상기 제2 방향의 전류이고, Vo2는 상기 제2 전압이며, R5는 제5 저항의 저항 값이고, R6은 상기 제6 저항의 저항 값이며, R7은 상기 제7 저항의 저항 값이고, RS는 상기 검출 저항의 저항 값이다. With reference to the fifth possible implementation of the first aspect, in the seventh possible implementation of the first aspect, when the voltage at the first terminal of the detection resistor is less than the voltage at the position of the probe, the current flowing in the detection resistor Is the second direction, and the relationship between the current in the second direction flowing through the detection resistor and the second voltage is Is2 = (Vo2-Vo2 / R6 x (R7 // (R5 + R6))) / RS Is2 is a current in the second direction flowing through the detection resistor, Vo2 is the second voltage, R5 is a resistance value of the fifth resistor, R6 is a resistance value of the sixth resistor, and R7 is the second resistor. 7 is the resistance value of the resistor, and RS is the resistance value of the detection resistor.

상기 검출 저항에 흐르는 상기 제2 방향의 전류와 상기 제2 전압 간의 관계에 따르면, 상기 제2 전압이 0이 아니면 상기 검출 저항에 흐르는 상기 제2 방향의 전류가 존재한다는 것을 나타낸다. 따라서, 상기 프로세서는, 상기 파워 포트와 상기 접지 포트 사이에 단락 고장이 발생하는지 여부를 판정하기 위해, 상기 제2 전압이 0인지 여부를 검출함으로써 상기 검출 저항에 흐르는 상기 제2 방향의 전류가 존재하는지 여부를 판정할 수 있다. According to the relationship between the current in the second direction flowing through the detection resistor and the second voltage, if the second voltage is not zero, it indicates that there is current in the second direction flowing through the detection resistor. Thus, the processor detects whether the second voltage is zero to determine whether a short circuit fault occurs between the power port and the ground port, so that there is a current in the second direction flowing through the detection resistor. Can be determined.

제1 양태의 가능한 제7 구현을 참조하여, 제1 양태의 가능한 제8 구현에서, 식(R7//(R5+R6))은 직렬로 연결된 R5와 R6와 병렬로 R7을 연결한 후 획득되는 총 저항(R)을 나타내고, 상기 총 저항(R)에 대해, R = R7 x (R5 + R6)/(R5 + R6 + R7)인 관계가 성립한다. With reference to the seventh possible implementation of the first aspect, in the eighth possible implementation of the first aspect, the formula (R7 // (R5 + R6)) is obtained after connecting R7 in parallel with R5 and R6 connected in series The total resistance R is shown, and for the total resistance R, a relationship R = R7 × (R5 + R6) / (R5 + R6 + R7) holds.

본 발명의 실시예의 제2 양태는 사용자 단말기를 제공한다. 상기 사용자 단말기는 주변장치 인터페이스와 단락 방지 검출 장치를 포함한다. 여기서, 상기 단락 방지 검출 장치는 프로브, 검출 저항, 스위칭 회로, 및 검출 회로를 포함한다. A second aspect of an embodiment of the present invention provides a user terminal. The user terminal includes a peripheral device interface and a short circuit prevention detection device. Here, the short circuit prevention detection device includes a probe, a detection resistor, a switching circuit, and a detection circuit.

상기 주변장치 인터페이스는 파워 포트와 접지 포트를 포함하고; 상기 프로브는 상기 파워 포트와 상기 접지 포트 사이에 배치되고, 상기 프로브의 적어도 일 부분이 상기 파워 포트와 상기 접지 포트 사이에 위치하며; The peripheral interface includes a power port and a ground port; The probe is disposed between the power port and the ground port, and at least a portion of the probe is located between the power port and the ground port;

상기 검출 저항의 제1 단자가 상기 사용자 단말기의 파워 회로에 전기적으로 연결되어 상기 파워 회로로부터 보조 전압을 획득하도록 구성되고, 상기 검출 저항의 제2 단자가 상기 프로브에 전기적으로 연결되며; A first terminal of the detection resistor is electrically connected to a power circuit of the user terminal to obtain an auxiliary voltage from the power circuit, and a second terminal of the detection resistor is electrically connected to the probe;

상기 스위칭 회로는 상기 검출 저항의 제1 단자 및 상기 사용자 단말기의 프로세서에 전기적으로 연결되어, 상기 프로세서의 제어에 따라, 상기 검출 저항의 제1 단자가 접지되게 또는 접지되지 않게 스위칭하도록 구성되고; The switching circuit is electrically connected to a first terminal of the detection resistor and a processor of the user terminal, and configured to switch the first terminal of the detection resistor to be grounded or not grounded under the control of the processor;

상기 검출 회로는 상기 검출 저항의 2개의 단자와 상기 프로세서에 전기적으로 연결되어 상기 검출 저항에 대해 단락 전류를 검출하고, 상기 단락 전류가 0이 아니면 상기 사용자 단말기를 제어하여 단락 경보를 발생시키거나 또는 상기 파워 회로를 턴 오프하기 위해 상기 프로세서를 트리거하도록 구성된다. The detection circuit is electrically connected to the two terminals of the detection resistor and the processor to detect a short circuit current with respect to the detection resistor, and if the short circuit current is not zero, control the user terminal to generate a short alarm; or And trigger the processor to turn off the power circuit.

제2 양태를 참조하여, 제2 양태의 가능한 제1 구현에서, 상기 단락 방지 검출 장치는 본 발명의 제1 양태의 가능한 제1 구현 내지 제1 양태의 가능한 제8 구현 중 어느 하나에 따른 단락 방지 검출 장치이다. With reference to the second aspect, in a first possible implementation of the second aspect, the short circuit prevention detection device further comprises a short circuit protection according to any one of the possible first implementations of the first aspect to the eighth possible implementation of the first aspect. It is a detection device.

제2 양태 또는 제2 양태의 가능한 제1 구현을 참조하여, 제2 양태의 가능한 제2 구현에서, 상기 프로브는 상기 파워 포트와 상기 접지 포트 사이에 배치된다. 상기 파워 포트와 상기 접지 포트 사이에 단락 고장이 발생하는 경우, 상기 프로브와 상기 파워 포트 사이에도 단락이 존재하고 또한 상기 프로브와 상기 접지 포트 사이에도 단락이 존재할 수 있도록, 상기 프로브는 상기 파워 포트와 상기 접지 포트 사이에 배치된다. 이 경우에, 상기 프로브 양단에 전압이 형성되고, 상기 전압과 상기 검출 저항의 제1 단자에서의 전압 간의 전압차에 따라, 상기 검출 저항 양단에 제1 방향의 전류 또는 제2 방향의 전류가 형성된다. With reference to the second or the first possible implementation of the second aspect, in a second possible implementation of the second aspect, the probe is disposed between the power port and the ground port. If a short fault occurs between the power port and the ground port, the probe is connected to the power port so that a short may exist between the probe and the power port and a short may also exist between the probe and the ground port. Disposed between the ground ports. In this case, a voltage is formed across the probe, and a current in a first direction or a current in a second direction is formed across the detection resistor according to the voltage difference between the voltage and the voltage at the first terminal of the detection resistor. do.

제2 양태 또는 제2 양태의 가능한 제1 구현을 참조하여, 제2 양태의 가능한 제3 구현에서, 상기 프로브는 상기 파워 포트의 주위에 배치된다. 상기 프로브의 적어도 일 부분이 상기 파워 포트와 상기 접지 포트 사이에 위치할 수 있도록, 상기 프로브는 상기 파워 포트의 주위에 배치된다. 따라서, 상기 파워 포트와 상기 접지 포트 사이에 단락 고장이 발생하는 경우, 상기 프로브와 상기 파워 포트 사이에도 단락이 존재하고 또한 상기 프로브와 상기 접지 포트 사이에도 단락이 존재한다. 이 경우에, 상기 프로브 양단에 전압이 형성되고, 상기 전압과 상기 검출 저항의 제1 단자에서의 전압 간의 전압차에 따라, 상기 검출 저항 양단에 제1 방향의 전류 또는 제2 방향의 전류가 형성된다. With reference to the second or the first possible implementation of the second aspect, in a third possible implementation of the second aspect, the probe is arranged around the power port. The probe is disposed around the power port such that at least a portion of the probe can be located between the power port and the ground port. Thus, if a short circuit fault occurs between the power port and the ground port, a short circuit exists between the probe and the power port and a short circuit exists between the probe and the ground port. In this case, a voltage is formed across the probe, and a current in a first direction or a current in a second direction is formed across the detection resistor according to the voltage difference between the voltage and the voltage at the first terminal of the detection resistor. do.

상기 단락 방지 검출 장치가 상기 파워 포트와 상기 접지 포트 사이에 단락 고장이 발생하는지 여부를 검출하고 또한 상기 파워 포트와 상기 접지 포트 사이에 단락 고장이 발생하는 것을 검출하는 경우, 단락 경보를 발생시키거나 또는 상기 파워 회로를 턴 오프하기 위해 상기 사용자 단말기를 트리거할 수 있도록, 상기 단락 방지 검출 장치는 상기 사용자 단말기 내에 배치된다. 이를 통해 사용자 단말기의 부품과 컴포넌트가 단락 고장 때문에 손상되는 것을 효과적으로 방지할 수 있다. When the short circuit prevention detection device detects whether a short circuit fault occurs between the power port and the ground port and detects that a short circuit fault occurs between the power port and the ground port, a short circuit alarm is generated or Or the short circuit prevention device is arranged in the user terminal so as to trigger the user terminal to turn off the power circuit. This effectively prevents parts and components of the user terminal from being damaged due to short circuit failure.

이하, 본 발명의 실시예의 기술적 해결책을 더 명확하게 설명하기 위해, 실시예를 설명하는 데 필요한 첨부 도면에 대해 간략히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 단락 방지 검출 장치의 개략적인 구조도이다.
도 2는 도 1에 도시된 단락 방지 검출 장치의 개략적인 작업 흐름도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 사용자 단말기의 주변장치 인터페이스의 개략적인 구조도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 사용자 단말기의 주변장치 인터페이스의 또 다른 개략적인 구조도이다. BRIEF DESCRIPTION OF DRAWINGS To describe the technical solutions in the embodiments of the present invention more clearly, the following briefly introduces the accompanying drawings required for describing the embodiments.
1 is a schematic structural diagram of a short circuit prevention detection apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a schematic operation flowchart of the short circuit prevention detection device shown in FIG. 1.
3 is a schematic structural diagram of a peripheral device interface of a user terminal according to an embodiment of the present invention.
4 is another schematic structural diagram of a peripheral device interface of a user terminal according to an embodiment of the present invention.

이하, 본 발명의 실시예의 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시예의 기술적 해결책에 대해 설명한다. DESCRIPTION OF EMBODIMENTS The following describes the technical solutions in the embodiments of the present invention with reference to the accompanying drawings in the embodiments of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에서, 단락 방지 검출 장치(anti-short-circuit detection apparatus; 10)가 제공된다. 단락 방지 검출 장치(10)는 사용자 단말기(20)의 파워 포트(Vbus)와 접지 포트(GND) 사이에 단락이 존재하는지 여부를 검출하도록 구성된다. 단락 방지 검출 장치(10)는 프로브(11), 검출 저항(RS), 스위칭 회로(13), 및 검출 회로(15)를 포함한다. Referring to FIG. 1, in one embodiment of the invention, an anti-short-circuit detection apparatus 10 is provided. The short circuit prevention detection device 10 is configured to detect whether a short circuit exists between the power port Vbus and the ground port GND of the user terminal 20. The short circuit prevention detection apparatus 10 includes a probe 11, a detection resistor RS, a switching circuit 13, and a detection circuit 15.

프로브(11)는 파워 포트(Vbus)와 접지 포트(GND) 사이에 배치되고, 프로브(11)의 적어도 일 부분이 파워 포트(Vbus)와 접지 포트(GND) 사이에 위치한다. The probe 11 is disposed between the power port Vbus and the ground port GND, and at least a portion of the probe 11 is located between the power port Vbus and the ground port GND.

검출 저항(RS)의 제1 단자가 사용자 단말기(20)의 파워 회로(21)에 전기적으로 연결되어 파워 회로(21)로부터 보조 전압을 획득하도록 구성된다. 검출 저항(RS)의 제2 단자가 프로브(11)에 전기적으로 연결된다. The first terminal of the detection resistor RS is electrically connected to the power circuit 21 of the user terminal 20 to obtain an auxiliary voltage from the power circuit 21. The second terminal of the detection resistor RS is electrically connected to the probe 11.

스위칭 회로(13)는 검출 저항(RS)의 제1 단자 및 사용자 단말기(20)의 프로세서(23)에 전기적으로 연결되어, 프로세서(23)의 제어에 따라, 검출 저항(RS)의 제1 단자가 접지되게 하거나 또는 접지되지 않게 스위칭하도록 구성된다. The switching circuit 13 is electrically connected to the first terminal of the detection resistor RS and the processor 23 of the user terminal 20 and, under the control of the processor 23, the first terminal of the detection resistor RS. Are configured to be grounded or not grounded.

검출 회로(15)는 검출 저항(RS)의 2개의 단자와 프로세서(23)에 전기적으로 연결되어, 검출 저항(RS)에 흐르는 단락 전류를 검출하고 또한 단락 전류가 0이 아니면 사용자 단말기(20)를 제어하여 단락 경보를 발생시키거나 또는 파워 회로(21)를 턴 오프하기 위해 프로세서(23)를 트리거하도록 구성된다. The detection circuit 15 is electrically connected to the two terminals of the detection resistor RS and the processor 23 to detect the short circuit current flowing through the detection resistor RS, and if the short circuit current is not zero, the user terminal 20. Is configured to trigger the processor 23 to generate a short circuit alarm or to turn off the power circuit 21.

사용자 단말기(20)는 모바일 폰, 태블릿 컴퓨터, 노트북 컴퓨터, 또는 데스크탑 컴퓨터일 수 있지만 이에 제한되지 않는다. 파워 포트(Vbus)와 접지 포트(GND)는 파워 케이블 및 사용자 단말기(20)의 주변장치 인터페이스(25)(예를 들어, 파워 인터페이스) 내의 접지 케이블일 수 있다. 프로세서(23)는 제1 활성화단(enabling end, En1)을 포함한다. 제1 활성화단(En1)은 파워 회로(21)에 전기적으로 연결되고, 파워 회로(21)가 턴 온(turn on)되거나 또는 턴 오프(turn off)되게끔 제어하도록 구성된다. 물이 우연히 사용자 단말기(20)의 주변장치 인터페이스(25)에 들어가는 경우, 파워 포트(Vbus)와 접지 포트(GND) 사이에 단락이 발생할 수 있고, 따라서 사용자 단말기(20)의 부품과 컴포넌트가 손상된다. 그러므로, 프로브(11)는 파워 포트(Vbus)와 접지 포트(GND) 사이에 배치되고; 프로브(11)는 검출 저항(RS)을 이용하여 사용자 단말기(20)의 파워 회로(21)에 전기적으로 연결되며; 검출 회로(15)가 검출 저항(RS)에 흐르는 단락 전류가 존재하는지 여부를 검출함으로써 파워 포트(Vbus)와 접지 포트(GND) 사이에 단락 고장이 발생하는지 여부가 판정될 수 있고, 파워 포트(Vbus)와 접지 포트(GND) 사이에 단락 고장이 발생한 것이 결정된 경우, 단락 경보를 발생시키거나 또는 파워 회로(21)를 턴 오프하기 위해 사용자 단말기(20)가 트리거될 수 있도록, 스위칭 회로(13)는 접지되게 스위칭을 수행할 수 있다. 이를 통해 사용자 단말기(20)의 부품과 컴포넌트가 단락 고장 때문에 손상되는 것을 효과적으로 방지할 수 있다. The user terminal 20 may be, but is not limited to, a mobile phone, a tablet computer, a notebook computer, or a desktop computer. The power port Vbus and the ground port GND may be a power cable and a ground cable in the peripheral interface 25 (eg, the power interface) of the user terminal 20. The processor 23 includes a first enabling end En1. The first activation terminal En1 is electrically connected to the power circuit 21 and is configured to control the power circuit 21 to be turned on or turned off. If water accidentally enters the peripheral interface 25 of the user terminal 20, a short circuit may occur between the power port Vbus and the ground port GND, thus damaging parts and components of the user terminal 20. do. Therefore, the probe 11 is disposed between the power port Vbus and the ground port GND; The probe 11 is electrically connected to the power circuit 21 of the user terminal 20 using the detection resistor RS; By detecting whether there is a short circuit current flowing through the detection resistor RS, the detection circuit 15 can determine whether a short circuit fault occurs between the power port Vbus and the ground port GND. If it is determined that a short fault has occurred between Vbus) and ground port GND, the switching circuit 13 can be triggered so that the user terminal 20 can be triggered to generate a short alarm or to turn off the power circuit 21. May perform the switching to ground. Through this, the parts and components of the user terminal 20 can be effectively prevented from being damaged due to a short circuit failure.

검출 회로(15)는 제1 검출 회로(151)와 제2 검출 회로(153)를 포함한다. 스위칭 회로(13)가 검출 저항(RS)의 제1 단자가 접지되지 않게 스위칭하는 경우, 제1 검출 회로(151)는 검출 저항(RS)에 흐르는 제1 방향의 전류를 검출하고, 제1 방향의 전류를 제1 전압(Vo1)으로 변환하도록 구성된다. 스위칭 회로(13)가 검출 저항(RS)의 제1 단자가 접지되게 스위칭하는 경우, 제2 검출 회로(153)는 검출 저항(RS)에 흐르는 제2 방향의 전류를 검출하고, 제2 방향의 전류를 제2 전압(Vo2)으로 변환하도록 구성된다. The detection circuit 15 includes a first detection circuit 151 and a second detection circuit 153. When the switching circuit 13 switches the first terminal of the detection resistor RS not to be grounded, the first detection circuit 151 detects a current in the first direction flowing through the detection resistor RS, and the first direction. It is configured to convert the current of to a first voltage Vo1. When the switching circuit 13 switches the first terminal of the detection resistor RS to ground, the second detection circuit 153 detects a current in the second direction flowing through the detection resistor RS, And converts the current into a second voltage Vo2.

검출 장치(10)는 다이오드(D1)를 더 포함하고, 다이오드(D1)의 양극이 파워 회로(21)에 전기적으로 연결되고, 다이오드(D1)의 음극이 검출 저항(RS)의 제1 단자에 전기적으로 연결된다. 제1 방향의 전류는 다이오드(D1)와 검출 저항(RS)을 통해 파워 회로(21)에서 프로브(11) 쪽으로 흐르고, 프로브(11)는 제1 단락 저항(R8)을 이용하여 접지된다. 제2 방향의 전류는 제2 단락 저항(R9)과 프로브(11)를 통해 파워 포트(Vbus)에서 검출 저항(RS) 쪽으로 흐르고, 검출 저항(RS)은 스위칭 회로(13)를 이용하여 접지된다. 제1 단락 저항(R8)이 프로브(11)와 접지 포트(GND) 사이의 도전성 액체의 등가 저항이고, 제2 단락 저항(R9)이 파워 포트(Vbus)와 프로브(11) 사이의 도전성 액체의 등가 저항임을 이해할 수 있을 것이다. The detection device 10 further includes a diode D1, the anode of the diode D1 is electrically connected to the power circuit 21, and the cathode of the diode D1 is connected to the first terminal of the detection resistor RS. Electrically connected. The current in the first direction flows from the power circuit 21 toward the probe 11 through the diode D1 and the detection resistor RS, and the probe 11 is grounded using the first short resistor R8. The current in the second direction flows from the power port Vbus to the detection resistor RS through the second short-circuit resistor R9 and the probe 11, and the detection resistor RS is grounded using the switching circuit 13. . The first short resistance R8 is the equivalent resistance of the conductive liquid between the probe 11 and the ground port GND, and the second short resistance R9 is the conductive liquid between the power port Vbus and the probe 11. It will be appreciated that it is equivalent resistance.

제1 검출 회로(151)는 제1 증폭기(A1), 제1 트랜지스터(Q1), 제1 저항(R1), 제2 저항(R2), 및 제3 저항(R3)을 포함한다. 제1 증폭기(A1)는 제1 입력단(A11), 제2 입력단(A12), 및 출력단(A13)을 포함한다. 제1 입력단(A11)은 제1 저항(R1)을 이용하여 검출 저항(RS)의 제1 단자에 연결된다. 제2 입력단(A12)은 제2 저항(R2)을 이용하여 검출 저항(RS)의 제2 단자에 연결된다. 출력단(A13)은 제1 트랜지스터(Q1)의 베이스에 연결된다. 제1 트랜지스터(Q1)의 컬렉터가 제2 입력단(A12)에 연결된다. 제1 트랜지스터(Q1)의 이미터가 프로세서(23)에 전기적으로 연결되고, 제3 저항(R3)을 이용하여 접지된다. The first detection circuit 151 includes a first amplifier A1, a first transistor Q1, a first resistor R1, a second resistor R2, and a third resistor R3. The first amplifier A1 includes a first input terminal A11, a second input terminal A12, and an output terminal A13. The first input terminal A11 is connected to the first terminal of the detection resistor RS using the first resistor R1. The second input terminal A12 is connected to the second terminal of the detection resistor RS using the second resistor R2. The output terminal A13 is connected to the base of the first transistor Q1. The collector of the first transistor Q1 is connected to the second input terminal A12. The emitter of the first transistor Q1 is electrically connected to the processor 23 and grounded using the third resistor R3.

제2 검출 회로(153)는 제2 증폭기(A2), 제2 트랜지스터(Q2), 제4 저항(R4), 제5 저항(R5), 및 제6 저항(R6)를 포함한다. 제2 증폭기(A2)는 제1 입력단(A21), 제2 입력단(A22), 및 출력단(A23)을 포함한다. 제1 입력단(A21)은 제4 저항(R4)을 이용하여 검출 저항(RS)의 제2 단자에 연결된다. 제2 입력단(A22)은 제5 저항(R5)을 이용하여 검출 저항(RS)의 제1 단자에 연결된다. 출력단(A23)은 제2 트랜지스터(Q2)의 베이스에 연결된다. 제2 트랜지스터(Q2)의 컬렉터가 제2 입력단(A22)에 연결된다. 제2 트랜지스터(Q2)의 이미터가 프로세서(23)에 전기적으로 연결되고, 제6 저항(R6)을 이용하여 접지된다. The second detection circuit 153 includes a second amplifier A2, a second transistor Q2, a fourth resistor R4, a fifth resistor R5, and a sixth resistor R6. The second amplifier A2 includes a first input terminal A21, a second input terminal A22, and an output terminal A23. The first input terminal A21 is connected to the second terminal of the detection resistor RS using the fourth resistor R4. The second input terminal A22 is connected to the first terminal of the detection resistor RS using the fifth resistor R5. The output terminal A23 is connected to the base of the second transistor Q2. The collector of the second transistor Q2 is connected to the second input terminal A22. The emitter of the second transistor Q2 is electrically connected to the processor 23 and grounded using the sixth resistor R6.

스위칭 회로(13)는 제3 트랜지스터(Q3)와 제7 저항(R7)을 포함한다. 제3 트랜지스터(Q3)의 베이스가 프로세서(23)에 전기적으로 연결된다. 제3 트랜지스터(Q3)의 컬렉터가 검출 저항(RS)의 제1 단자에 연결된다. 제3 트랜지스터(Q3)의 이미터가 제7 저항(R7)을 이용하여 접지된다. 프로세서(23)는 제2 활성화단(En2)을 더 포함하고, 제3 트랜지스터(Q3)의 베이스는 제2 활성화단(En2)에 전기적으로 연결된다. 프로세서(23)가 제2 활성화단(En2)을 이용하여 하이 레벨 제어 신호를 출력하면, 제3 트랜지스터(Q3)가 도전되고, 스위칭 회로(13)는 검출 저항(RS)의 제1 단자가 접지되도록 스위칭한다. 프로세서(23)가 제2 활성화단(En2)을 이용하여 로우 레벨 제어 신호를 출력하는 경우, 제3 트랜지스터(Q3)가 차단되고, 스위칭 회로(13)가 검출 저항(RS)의 제1 단자가 접지되지 않게 스위칭한다. The switching circuit 13 includes a third transistor Q3 and a seventh resistor R7. The base of the third transistor Q3 is electrically connected to the processor 23. The collector of the third transistor Q3 is connected to the first terminal of the detection resistor RS. The emitter of the third transistor Q3 is grounded using the seventh resistor R7. The processor 23 further includes a second activation terminal En2, and the base of the third transistor Q3 is electrically connected to the second activation terminal En2. When the processor 23 outputs the high level control signal by using the second activation terminal En2, the third transistor Q3 is conductive, and the switching circuit 13 has the first terminal of the detection resistor RS grounded. Switch as much as possible. When the processor 23 outputs the low level control signal using the second activation terminal En2, the third transistor Q3 is cut off, and the switching circuit 13 determines that the first terminal of the detection resistor RS is Switch to not grounded.

본 실시예에서는, 파워 포트(Vbus)와 접지 포트(GND) 간에 단락이 존재하고, 검출 저항(RS)의 제1 단자에서의 전압(V1)이 프로브(11) 양단의 전압(V2)보다 큰 경우, 제1 방향의 전류는, 전류가 검출 저항(RS)을 통해 파워 회로(21)에서 프로브(11) 쪽으로 흐르고 또한 프로브(11)가 접지 포트(GND)를 이용하여 접지된 후 형성되는 단락 전류이다. 파워 포트(Vbus)와 접지 포트(GND) 간에 단락이 존재하고, 검출 저항(RS)의 제1 단자에서의 전압(V1)이 프로브(11) 양단의 전압(V2)보다 작은 경우, 제2 방향의 전류는, 전류가 프로브(11)로부터 검출 저항(RS)을 통해 흐르고 또한 검출 저항(RS)이 스위칭 회로(13)를 이용하여 접지된 후 형성되는 단락 전류이다. In this embodiment, a short circuit exists between the power port Vbus and the ground port GND, and the voltage V1 at the first terminal of the detection resistor RS is greater than the voltage V2 across the probe 11. In this case, the current in the first direction is a short circuit formed after the current flows from the power circuit 21 to the probe 11 through the detection resistor RS and also after the probe 11 is grounded using the ground port GND. Current. When there is a short circuit between the power port Vbus and the ground port GND, and the voltage V1 at the first terminal of the detection resistor RS is smaller than the voltage V2 across the probe 11, the second direction. Is a short-circuit current formed after the current flows from the probe 11 through the detection resistor RS and the detection resistor RS is grounded using the switching circuit 13.

구체적으로, 주변 장치(30)(예를 들어, 충전기)가 사용자 단말기(20)의 주변장치 인터페이스(25)에 연결된 것을 검출하는 경우, 프로세서(23)는 단락 방지 검출 장치(10)의 전원을 켜도록 파워 회로(21)를 제어하고, 검출 저항(RS)의 제1 단자가 접지되지 않게 스위칭하도록 스위칭 회로(13)를 제어한다. 이 경우에, 검출 저항(RS)의 제1 단자에서의 전압이 V1이라고 추정된다. 파워 포트(Vbus)와 접지 포트(GND) 사이에 단락 고장이 발생하지 않으면, 프로브(11)는 비연결 상태에 있고, 파워 회로(21)는 검출 저항(RS)을 이용하여 비연결 상태의 프로브(11)에 연결된다. 따라서, 검출 저항(RS)은 접지와의 루프를 형성하지 않고, 검출 저항(RS)을 통해 흐르는 전류가 없다. 검출 저항(RS)을 통해 흐르는 전류가 없는 경우, 검출 회로(15)의 원래 출력 상태가 변하지 않으며, 사용자 단말기(20)는 원래의 상태를 유지한다. Specifically, when detecting that the peripheral device 30 (eg, the charger) is connected to the peripheral interface 25 of the user terminal 20, the processor 23 turns off the power supply of the short circuit prevention detection device 10. The power circuit 21 is controlled to be turned on, and the switching circuit 13 is controlled to switch so that the first terminal of the detection resistor RS is not grounded. In this case, it is assumed that the voltage at the first terminal of the detection resistor RS is V1. If a short fault does not occur between the power port Vbus and the ground port GND, the probe 11 is in the disconnected state, and the power circuit 21 uses the detection resistor RS to detect the disconnected probe. Connected to (11). Therefore, the detection resistor RS does not form a loop with the ground and there is no current flowing through the detection resistor RS. If there is no current flowing through the detection resistor RS, the original output state of the detection circuit 15 does not change, and the user terminal 20 maintains the original state.

파워 포트(Vbus)와 접지 포트(GND) 사이에 단락 고장이 발생하면, 제1 단락 저항(R8)으로 인해 프로브(11)와 접지 포트(GND) 간에 단락이 존재하고, 제2 단락 저항(R9)으로 인해 파워 포트(Vbus)와 프로브(11) 간에 단락이 존재한다. 프로브(11) 양단의 전압이 V2이라고 추정된다. 검출 저항(RS)의 제1 단자에서의 전압(V1)이 프로브(11) 양단의 전압(V2)보다 큰 경우, 파워 회로(21)는 검출 저항(RS)과 제1 단락 저항(R8)에 연결한 후 접지와의 루프를 형성한다. 즉, 검출 저항(RS) 상에는 제1 방향의 전류(Is1)가 존재한다. 제1 검출 회로(151)는 검출 저항(RS)에 흐르는 제1 방향의 전류(Is1)를 검출하고, 제1 방향의 전류(Is1)를 제1 전압(Vo1)으로 변환한다. 제1 방향의 전류 Is1 = (V1 - V2)/RS이다. 연산 증폭기의 가상의 단락 특성에 따르면, 제1 증폭기(A1)의 제1 입력단 (A11)과 제2 입력단(A12)의 전압이 동일하다. 또한, 연산 증폭기의 가상의 개방 회로 특성에 따르면, 제1 증폭기(A1)의 제1 입력단(A11)과 제2 입력단(A12)에 전류가 흐르지 않는 것이 개방 회로와 동일하다. 따라서, 제1 입력단(A11)에서의 전압이 검출 저항(RS)의 제1 단자에서의 전압(V1)과 같다. 따라서, Vo1 = V1이라는 것을 알 수 있을 것이다. 또한, Vo1 = V2 x R3/(R2 + R3)이므로, V2 = Vo1 x (R2 + R3)/R3이 성립한다. 이런 방식으로, 제1 방향의 전류 Is1 = (Vo1 - Vo1 x (R2 + R3)/R3)/RS를 구할 수 있다. 제1 방향의 전류(Is1)의 공식에 따르면, 제1 전압(Vo1)이 0이면, 제1 방향의 전류(Is1)도 0이다. 따라서, 프로세서(23)는 제1 검출 회로(151)의 제1 전압(Vo1)이 0인지 여부를 검출함으로써 제1 방향의 전류가 검출 저항(RS)을 통해 흐르는지 여부를 판정할 수 있다. 제1 전압(Vo1)이 0이 아니면, 파워 포트(Vbus)와 접지 포트(GND) 사이에 단락 고장이 발생하고, 그 다음에 프로세서(23)가 사용자 단말기(20)를 제어하여 단락 경보를 발생시키거나 또는 파워 회로(21)를 턴 오프한다는 것을 나타낸다. If a short circuit fault occurs between the power port Vbus and the ground port GND, a short circuit exists between the probe 11 and the ground port GND due to the first short resistor R8, and the second short resistor R9. ), A short circuit exists between the power port Vbus and the probe 11. It is assumed that the voltage across the probe 11 is V2. When the voltage V1 at the first terminal of the detection resistor RS is greater than the voltage V2 across the probe 11, the power circuit 21 is connected to the detection resistor RS and the first short-circuit resistor R8. After connecting, form a loop with ground. That is, the current Is1 in the first direction exists on the detection resistor RS. The first detection circuit 151 detects the current Is1 in the first direction flowing through the detection resistor RS, and converts the current Is1 in the first direction into the first voltage Vo1. The current Is1 = (V1-V2) / RS in the first direction. According to the virtual short circuit characteristic of the operational amplifier, the voltages of the first input terminal A11 and the second input terminal A12 of the first amplifier A1 are the same. In addition, according to the virtual open circuit characteristic of the operational amplifier, the current does not flow in the first input terminal A11 and the second input terminal A12 of the first amplifier A1 is the same as the open circuit. Therefore, the voltage at the first input terminal A11 is equal to the voltage V1 at the first terminal of the detection resistor RS. Thus, it can be seen that Vo1 = V1. Further, since Vo1 = V2 x R3 / (R2 + R3), V2 = Vo1 x (R2 + R3) / R3 holds. In this way, the current Is1 = (Vo1-Vo1 x (R2 + R3) / R3) / RS in the first direction can be obtained. According to the formula of the current Is1 in the first direction, when the first voltage Vo1 is zero, the current Is1 in the first direction is also zero. Accordingly, the processor 23 may determine whether the current in the first direction flows through the detection resistor RS by detecting whether the first voltage Vo1 of the first detection circuit 151 is zero. If the first voltage Vo1 is not 0, a short circuit fault occurs between the power port Vbus and the ground port GND, and then the processor 23 controls the user terminal 20 to generate a short circuit alarm. Or to turn off the power circuit 21.

검출 저항(RS)의 제1 단자에서의 전압(V1)이 프로브(11) 양단의 전압(V2)보다 작은 경우, 초기에 스위칭 회로(13)가 검출 저항(RS)의 제1 단자가 접지되지 않게 스위칭하므로, 프로브(11)는 검출 저항(RS)의 분기 회로에 연결한 후 접지와의 루프를 형성하지 않는다. 즉, 검출 저항(RS)을 통해 흐르는 전류가 없으며, 따라서 제1 전압(Vo1)이 0이다. 프로세서(23)가 제1 전압(Vo1)이 0이라고 검출하는 경우, 검출 저항(RS)을 통해 흐르는 제1 방향의 전류가 없다는 것을 나타낼 수 있을 뿐이지만, 파워 포트(Vbus)와 접지 포트(GND) 간에 단락 존재하고 또한 V1이 V2보다 작은 경우를 제외할 수 없음을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 제1 전압(Vo1)이 0이라고 검출하는 경우, 프로세서(23)는 파워 회로(21)를 제어하여 단락 방지 검출 장치(10)에 전력을 공급하는 것을 중단하게 한다. 또한, 제2 단락 저항(R9), 프로브(11), 검출 저항(RS), 및 스위칭 회로(13)에 순차적으로 연결한 후 파워 포트(Vbus)가 접지와의 루프를 형성할 수 있도록, 프로세서(23)는 제2 활성화 포트(En2)를 이용하여 하이 레벨 제어 신호를 출력함으로써, 제3 트랜지스터(Q3)가 도전되도록 제어하고, 스위칭 회로(13)는 검출 저항(RS)의 제1 단자가 접지되게 스위칭한다. 이 경우에, 검출 저항(RS) 상에 제2 방향의 전류(Is2)가 존재하고, 제2 검출 회로(153)는 검출 저항(RS)에 흐르는 제2 방향의 전류(Is2)를 검출하며, 제2 방향의 전류(Is2)를 제2 전압(Vo2)으로 변환한다. When the voltage V1 at the first terminal of the detection resistor RS is less than the voltage V2 across the probe 11, the switching circuit 13 does not initially ground the first terminal of the detection resistor RS. Since the switching is not performed, the probe 11 does not form a loop with the ground after connecting to the branch circuit of the detection resistor RS. That is, there is no current flowing through the detection resistor RS, so the first voltage Vo1 is zero. When the processor 23 detects that the first voltage Vo1 is 0, it may only indicate that there is no current in the first direction flowing through the detection resistor RS, but the power port Vbus and the ground port GND It will be appreciated that there is a short circuit between) and that V1 is less than V2. Therefore, when detecting that the first voltage Vo1 is 0, the processor 23 controls the power circuit 21 to stop supplying power to the short circuit prevention detection device 10. In addition, the processor may be sequentially connected to the second short resistor R9, the probe 11, the detection resistor RS, and the switching circuit 13, and then the power port Vbus may form a loop with the ground. 23 controls the third transistor Q3 to be electrically conductive by outputting a high level control signal using the second activation port En2, and the switching circuit 13 determines that the first terminal of the detection resistor RS is Switch to ground. In this case, the current Is2 in the second direction exists on the detection resistor RS, and the second detection circuit 153 detects the current Is2 in the second direction flowing through the detection resistor RS, The current Is2 in the second direction is converted into the second voltage Vo2.

제2 방향의 전류 Is2 = (V2 - V1)/RS이다. 연산 증폭기의 가상의 단락 회로 특성에 따르면, 제2 증폭기(A2)의 제1 입력단(A21)과 제2 입력단(A22)의 전압이 동일하다. 또한, 연산 증폭기의 가상의 개방 회로 특성에 따르면, 제2 증폭기(A2)의 제1 입력단(A21)과 제2 입력단(A22)으로 흐르는 전류는 개방 회로와 동일하지 않다. 따라서, 제1 입력단(A21)에서의 전압은 프로브(11) 양단의 전압(V2)과 같다. 따라서, Vo2 = V2임을 알 수 있을 것이다. 또한, Vo2 = V1 x R6/(R7//(R5 + R6))이므로, V1 = Vo2/R6 x (R7//(R5 + R6))이 성립한다. 이런 방식으로, 제2 방향의 전류 Is2 = (Vo2 - Vo2/R6 x (R7//(R5 + R6)))/RS를 구할 수 있다. 제2 방향의 전류(Is2)의 공식에 따르면, 제2 전압(Vo2)이 0인 경우, 제2 방향의 전류(Is2)도 0이다. 따라서, 프로세서(23)는 제2 검출 회로(153)의 제2 전압(Vo2)이 0인지 여부를 검출함으로써 제2 방향의 전류가 검출 저항(RS)을 통해 흐르는지 여부를 판정할 수 있다. 제2 전압(Vo2)이 0이 아니면, 파워 포트(Vbus)와 접지 포트(GND) 사이에 단락 고장이 발생한 것을 나타내고, 그 다음에 프로세서(23)는 사용자 단말기(20)를 제어하여 단락 경보를 발생시키거나 또는 파워 회로(21)를 턴 오프한다. 식 R7//(R5+R6)은 직렬로 연결된 R5와 R6과 병렬로 R7을 연결한 후의 총 저항(R)을 나타낸다. 구체적으로, 총 저항(R)의 경우, 1/R = 1/R7 + 1/(R5 + R6), 즉 R = R7 x (R5 + R6)/(R5 + R6 + R7)인 관계가 성립한다. Current Is2 in the second direction is (V2-V1) / RS. According to the virtual short circuit characteristics of the operational amplifier, the voltages of the first input terminal A21 and the second input terminal A22 of the second amplifier A2 are the same. In addition, according to the virtual open circuit characteristics of the operational amplifier, the current flowing to the first input terminal A21 and the second input terminal A22 of the second amplifier A2 is not the same as the open circuit. Therefore, the voltage at the first input terminal A21 is equal to the voltage V2 across the probe 11. Therefore, it can be seen that Vo2 = V2. Further, since Vo2 = V1 x R6 / (R7 // (R5 + R6)), V1 = Vo2 / R6 x (R7 // (R5 + R6)) holds. In this way, the current Is2 = (Vo2-Vo2 / R6 x (R7 // (R5 + R6))) / RS in the second direction can be obtained. According to the formula of the current Is2 in the second direction, when the second voltage Vo2 is zero, the current Is2 in the second direction is also zero. Therefore, the processor 23 may determine whether the current in the second direction flows through the detection resistor RS by detecting whether the second voltage Vo2 of the second detection circuit 153 is zero. If the second voltage Vo2 is not 0, it indicates that a short circuit fault has occurred between the power port Vbus and the ground port GND, and then the processor 23 controls the user terminal 20 to generate a short alarm. Or turn off the power circuit 21. The formula R7 // (R5 + R6) represents the total resistance R after connecting R7 in parallel with R5 and R6 connected in series. Specifically, for the total resistance R, the relationship 1 / R = 1 / R7 + 1 / (R5 + R6), that is, R = R7 x (R5 + R6) / (R5 + R6 + R7), is established. .

위의 공식에서, R2가 제2 저항의 저항 값이고, R3이 제3 저항의 저항 값이며, R5가 제5 저항의 저항 값이고, R6이 제6 저항의 저항 값이며, R7이 제7 저항의 저항 값이고, RS가 검출 저항의 저항 값임을 이해할 수 있을 것이다. In the above formula, R2 is the resistance value of the second resistor, R3 is the resistance value of the third resistor, R5 is the resistance value of the fifth resistor, R6 is the resistance value of the sixth resistor, and R7 is the seventh resistor. It will be appreciated that the resistance value of and RS is the resistance value of the detection resistor.

도 2를 참조하면, 도 2는 단락 방지 검출 장치(10)의 개략적인 작업 흐름도이다. 구체적으로, 단락 방지 검출 장치(10)의 작업 흐름이 다음의 단계를 포함한다. Referring to FIG. 2, FIG. 2 is a schematic operation flowchart of the short circuit prevention detection apparatus 10. Specifically, the workflow of the short circuit prevention detection device 10 includes the following steps.

단계 S1: 주변 장치가 사용자 단말기의 주변장치 인터페이스에 연결된 것을 검출한 경우, 프로세서가 단락 방지 검출 장치의 전원을 켜도록 사용자 단말기의 파워 회로를 제어하고, 검출 저항의 제1 단자가 접지되지 않게 스위칭하기 위해 스위칭 회로를 제어한다. Step S1: When detecting that the peripheral device is connected to the peripheral interface of the user terminal, the processor controls the power circuit of the user terminal to turn on the short-circuit detection device, and switches the first terminal of the detection resistor not to ground. To control the switching circuit.

단계 S2: 프로세서가 제1 검출 회로에 의해 출력된 제1 전압을 판독하고, 제1 전압이 0보다 큰지 여부를 판정한다. Step S2: The processor reads the first voltage output by the first detection circuit and determines whether the first voltage is greater than zero.

단계 S3: 제1 전압이 0보다 크면, 프로세서가 검출 저항 상에 제1 방향의 전류가 존재한다고 결정하고, 주변장치 인터페이스의 파워 포트와 접지 포트 사이에 단락 고장이 발생한 것을 결정하며; 그 다음에 단계 S7을 수행한다. Step S3: if the first voltage is greater than zero, the processor determines that a current in the first direction is present on the detection resistor, and determines that a short fault has occurred between the power port and the ground port of the peripheral interface; Then, step S7 is performed.

단계 S4: 제1 전압이 0보다 크지 않으면, 단락 방지 검출 장치에 전력을 공급하는 것을 중단하도록 사용자 단말기의 파워 회로를 제어하고, 검출 저항의 제1 단자가 접지되게 스위칭하도록 스위칭 회로를 제어한다. Step S4: If the first voltage is not greater than zero, control the power circuit of the user terminal to stop supplying power to the short-circuit prevention detection device, and control the switching circuit to switch the first terminal of the detection resistor to ground.

단계 S5: 프로세서가 제2 검출 회로에 의해 출력된 제2 전압을 판독하고, 제2 전압이 0보다 큰지 여부를 판정한다. Step S5: The processor reads the second voltage output by the second detection circuit and determines whether the second voltage is greater than zero.

단계 S6: 제2 전압이 0보다 크면, 프로세서가 검출 저항 상에 제2 방향의 전류가 존재한다고 결정하고, 주변장치 인터페이스의 파워 포트와 접지 포트 사이에 단락 고장이 발생한 것을 결정한다. Step S6: If the second voltage is greater than zero, the processor determines that a current in the second direction is present on the detection resistor, and determines that a short circuit fault has occurred between the power port and the ground port of the peripheral interface.

단계 S7: 주변장치 인터페이스의 파워 포트와 접지 포트 사이에 단락 고장이 발생하였다고 결정하는 경우, 단락 경보를 발생시키거나 또는 파워 회로를 턴 오프하도록 사용자 단말기를 제어한다. Step S7: If it is determined that a short fault has occurred between the power port and the ground port of the peripheral interface, control the user terminal to generate a short alarm or turn off the power circuit.

단계 S8: 제2 전압이 0보다 크지 않으면, 프로세서가 전류가 검출 저항을 통해 흐르지 않는다고 결정하고, 주변장치 인터페이스의 파워 포트와 접지 포트 사이에 단락 고장이 발생하지 않는다고 결정하며; 그 다음에 단계 S1을 수행하고, 이전의 작업 흐름을 반복한다. Step S8: If the second voltage is not greater than zero, the processor determines that no current flows through the detection resistor, and determines that a short fault does not occur between the power port and the ground port of the peripheral interface; Then perform step S1 and repeat the previous workflow.

본 발명의 일 실시예는 사용자 단말기(20)를 추가로 제공한다. 사용자 단말기(20)는 파워 회로(21), 프로세서(23), 주변장치 인터페이스(25), 및 도 1에 도시된 실시예의 단락 방지 검출 장치(10)를 포함한다. 주변장치 인터페이스(25)는 파워 포트(Vbus)와 접지 포트(GND)를 포함한다. 프로브(11)가 파워 포트(Vbus)와 접지 포트(GND) 사이에 배치되고, 프로브(11)의 적어도 일 부분이 파워 포트(Vbus)와 접지 포트(GND) 사이에 위치한다. 파워 포트(Vbus)는 파워 회로(21)에 전기적으로 연결되고, 접지 포트(GND)를 이용하여 접지가 수행된다. 단락 방지 검출 장치(10)는 파워 회로(21)와 프로세서(23) 양쪽에 전기적으로 연결되고, 프로세서(23)의 제어에 따라, 파워 포트(Vbus)와 접지 포트(GND) 사이에 단락 고장이 발생하는지 여부를 검출하며, 파워 포트(Vbus)와 접지 포트(GND) 사이에 단락 고장이 발생하는 경우, 사용자 단말기(20)를 제어하여 단락 경보를 발생시키거나 또는 파워 회로(21)를 턴 오프하기 위해 프로세서(23)를 트리거하도록 구성된다. One embodiment of the present invention further provides a user terminal 20. The user terminal 20 includes a power circuit 21, a processor 23, a peripheral interface 25, and a short circuit protection detection device 10 of the embodiment shown in FIG. 1. Peripheral interface 25 includes a power port (Vbus) and a ground port (GND). The probe 11 is disposed between the power port Vbus and the ground port GND, and at least a portion of the probe 11 is located between the power port Vbus and the ground port GND. The power port Vbus is electrically connected to the power circuit 21, and grounding is performed using the ground port GND. The short circuit prevention detection device 10 is electrically connected to both the power circuit 21 and the processor 23, and under the control of the processor 23, a short circuit fault may occur between the power port Vbus and the ground port GND. It detects whether or not, and if a short circuit fault occurs between the power port Vbus and the ground port GND, the user terminal 20 is controlled to generate a short alarm or turn off the power circuit 21. And to trigger the processor 23 to do so.

도 3을 참조하면, 가능한 일 구현에서, 주변장치 인터페이스(25)는 파워 포트(Vbus), 접지 포트(GND), 및 개별적으로 배치되는 적어도 하나의 신호 포트(251)를 포함한다. 프로브(11)는 파워 포트(Vbus)와 접지 포트(GND) 사이에 배치된다. 구체적으로, 파워 포트(Vbus)와 접지 포트(GND)는 주변장치 인터페이스(25)의 2개의 대향하는 단부에 각각 배치된다. 적어도 하나의 신호 포트(251)는 파워 포트(Vbus)와 접지 포트(GND) 사이에 배치된다. 본 실시예에서, 프로브(11)는 파워 포트(Vbus)와 파워 포트(Vbus)에 인접한 신호 포트(251) 사이에 배치된다. 프로브(11)가 파워 포트(Vbus)와 접지 포트(GND) 사이의 임의의 포트 간격에 배치될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. Referring to FIG. 3, in one possible implementation, the peripheral interface 25 includes a power port Vbus, a ground port GND, and at least one signal port 251 arranged separately. The probe 11 is disposed between the power port Vbus and the ground port GND. Specifically, power port Vbus and ground port GND are disposed at two opposing ends of peripheral interface 25, respectively. At least one signal port 251 is disposed between the power port Vbus and the ground port GND. In this embodiment, the probe 11 is disposed between the power port Vbus and the signal port 251 adjacent to the power port Vbus. It will be appreciated that the probe 11 may be placed in any port spacing between the power port Vbus and the ground port GND.

도 4를 참조하면, 가능한 일 구현에서, 프로브(11)는 파워 포트(Vbus)의 주위에 배치된다. 구체적으로, 프로브(11)는 파워 포트(Vbus)의 주위에 배치되며, 프로브(11)와 파워 포트(Vbus) 사이에 링 갭(ring gap)(111)을 형성한다. 파워 포트(Vbus)와 접지 포트(GND) 사이에 단락 고장이 발생하지 않는 경우, 프로브(11)와 파워 포트(Vbus)는 이 갭(111)에 의해 분리된다. 파워 포트(Vbus)와 접지 포트(GND) 사이에 단락 고장이 발생하는 경우, 예를 들어 도전성 액체로 인해 파워 포트(Vbus)와 접지 포트(GND) 간에 단락이 존재하는 경우, 프로브(11)의 적어도 일 부분이 파워 포트(Vbus)와 접지 포트(GND) 사이에 위치하므로, 프로브(11)와 파워 포트(Vbus) 사이에도 단락이 존재하고 또한 프로브(11)와 접지 포트(GND) 사이에도 단락이 존재한다. 이 경우에, 전압(V2)이 프로브(11) 양단에 형성되고, 검출 저항(RS)의 제1 단자에서의 전압(V2)과 전압(V1) 간의 전압차에 따라, 검출 저항(RS) 양단에는 제1 방향의 전류 또는 제2 방향의 전류가 형성된다. 이렇게 검출 회로(15)가 제1 방향의 전류 또는 제2 방향의 전류를 검출함으로써, 프로세서(23)가 파워 포트(Vbus)와 접지 포트(GND) 사이에 포트 고장이 발생하는지 여부를 판정하는 데 도움이 된다. Referring to FIG. 4, in one possible implementation, the probe 11 is disposed around the power port Vbus. Specifically, the probe 11 is disposed around the power port Vbus, and forms a ring gap 111 between the probe 11 and the power port Vbus. When no short circuit fault occurs between the power port Vbus and the ground port GND, the probe 11 and the power port Vbus are separated by this gap 111. When a short circuit fault occurs between the power port Vbus and the ground port GND, for example, when a short circuit exists between the power port Vbus and the ground port GND due to a conductive liquid, the probe 11 Since at least a portion is located between the power port Vbus and the ground port GND, a short circuit exists between the probe 11 and the power port Vbus and also a short circuit between the probe 11 and the ground port GND. This exists. In this case, a voltage V2 is formed across the probe 11, and in accordance with the voltage difference between the voltage V2 and the voltage V1 at the first terminal of the detection resistor RS, across the detection resistor RS. The current in the first direction or the current in the second direction is formed. In this way, the detection circuit 15 detects the current in the first direction or the current in the second direction so that the processor 23 determines whether a port failure occurs between the power port Vbus and the ground port GND. It helps.

단락 방지 검출 장치(10)의 구조와 기능 구현의 경우, 본 발명의 도 1과 도 2에 도시된 실시예의 관련된 설명을 참조할 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 여기서는 세부사항에 대해 반복하지 않는다. In the case of the structure and function implementation of the short circuit prevention detection device 10, it will be appreciated that reference may be made to the related description of the embodiment shown in FIGS. 1 and 2 of the present invention. Do not repeat the details here.

단락 방지 검출 장치(10)에서, 검출 회로(15)는 검출 저항(RS) 상에 단락 전류가 존재하는지 여부를 검출함으로써 파워 포트(Vbus)와 접지 포트(GND) 사이에 단락 고장이 발생하는지 여부를 판정할 수 있고, 파워 포트(Vbus)와 접지 포트(GND) 사이에 단락 고장이 발생한다고 결정되는 경우, 사용자 단말기(20)가 트리거되어 단락 경보를 발생시키거나 또는 파워 회로(21)를 턴 오프할 수 있도록, 프로브(11)는 파워 포트(Vbus)와 접지 포트(GND) 사이에 배치되고; 프로브(11)는 검출 저항(RS)을 이용하여 사용자 단말기(20)의 파워 회로(21)에 전기적으로 연결되며; 스위칭 회로(13)는 접지되게 스위칭을 수행할 수 있다. 이를 통해 사용자 단말기(20)의 부품과 컴포넌트가 단락 고장 때문에 손상되는 것을 효과적으로 방지할 수 있다. In the short circuit prevention detection device 10, the detection circuit 15 detects whether a short circuit current exists on the detection resistor RS to determine whether a short circuit fault occurs between the power port Vbus and the ground port GND. And if it is determined that a short fault occurs between the power port Vbus and the ground port GND, the user terminal 20 is triggered to generate a short alarm or to turn the power circuit 21 off. The probe 11 is arranged between the power port Vbus and the ground port GND so that it can be turned off; The probe 11 is electrically connected to the power circuit 21 of the user terminal 20 using the detection resistor RS; The switching circuit 13 may perform switching to ground. Through this, the parts and components of the user terminal 20 can be effectively prevented from being damaged due to a short circuit failure.

위에서 개시된 것은 본 발명의 구현의 예에 불과하며, 본 발명의 특허 청구 범위를 한정하는 것은 아니다. 본 발명의 청구 범위에 따라 이루어진 전술한 실시예 및 동등한 변경을 구현하기 위한 모든 절차 중 일부 또는 전부가 본 발명의 범위에 속할 것이라고 당업자라면 이해할 수 있을 것이다. What is disclosed above is merely an example of an implementation of the invention and is not intended to limit the claims of the invention. It will be understood by those skilled in the art that some or all of the procedures for implementing the foregoing embodiments and equivalent modifications made in accordance with the claims of the present invention will fall within the scope of the present invention.

Claims (12)

단락 방지 검출 장치(anti-short-circuit detection apparatus)로서,
사용자 단말기의 파워 포트와 접지 포트 간에 단락이 존재하는지 여부를 검출하도록 구성되고 - 여기서, 상기 단락 방지 검출 장치는 프로브, 검출 저항, 스위칭 회로, 및 검출 회로를 포함하고 있음 -
상기 프로브는 상기 파워 포트와 상기 접지 포트 사이에 배치되고, 상기 프로브의 적어도 일 부분이 상기 파워 포트와 상기 접지 포트 사이에 위치하며;
상기 검출 저항의 제1 단자가 상기 사용자 단말기의 파워 회로에 전기적으로 연결되어 상기 파워 회로로부터 보조 전압을 획득하도록 구성되고, 상기 검출 저항의 제2 단자가 상기 프로브에 전기적으로 연결되며;
상기 스위칭 회로는 상기 검출 저항의 제1 단자 및 상기 사용자 단말기의 프로세서에 전기적으로 연결되어, 상기 프로세서의 제어에 따라, 상기 검출 저항의 제1 단자가 접지되게 또는 접지되지 않게 스위칭하도록 구성되고;
상기 검출 회로는 상기 검출 저항의 2개의 단자와 상기 프로세서에 전기적으로 연결되어, 상기 검출 저항에 흐르는 단락 전류를 검출하고 또한 상기 단락 전류가 0이 아니면 상기 사용자 단말기를 제어하여 단락 경보를 발생시키거나 또는 상기 파워 회로를 턴 오프하기 위해 상기 프로세서를 트리거하도록 구성된, 단락 방지 검출 장치. An anti-short-circuit detection apparatus,
Configured to detect whether a short circuit exists between a power port and a ground port of the user terminal, wherein the short circuit prevention detection device includes a probe, a detection resistor, a switching circuit, and a detection circuit.
The probe is disposed between the power port and the ground port, and at least a portion of the probe is located between the power port and the ground port;
A first terminal of the detection resistor is electrically connected to a power circuit of the user terminal to obtain an auxiliary voltage from the power circuit, and a second terminal of the detection resistor is electrically connected to the probe;
The switching circuit is electrically connected to a first terminal of the detection resistor and a processor of the user terminal, and configured to switch the first terminal of the detection resistor to be grounded or not grounded under the control of the processor;
The detection circuit is electrically connected to the two terminals of the detection resistor and the processor to detect a short circuit current flowing through the detection resistor and to control the user terminal if the short circuit current is not zero to generate a short alarm. Or trigger the processor to turn off the power circuit. 제1항에 있어서,
상기 검출 회로는 제1 검출 회로와 제2 검출 회로를 포함하고; 상기 스위칭 회로가 상기 검출 저항의 제1 단자가 접지되지 않게 스위칭하는 경우, 상기 제1 검출 회로는 상기 검출 저항에 흐르는 제1 방향의 전류를 검출하고, 상기 제1 방향의 전류를 제1 전압으로 변환하도록 구성되며; 상기 스위칭 회로가 상기 검출 저항의 제1 단자가 접지되게 스위칭하는 경우, 상기 제2 검출 회로는 상기 검출 저항에 흐르는 제2 방향의 전류를 검출하고, 상기 제2 방향의 전류를 제2 전압으로 변환하도록 구성된, 단락 방지 검출 장치. The method of claim 1,
The detection circuit comprises a first detection circuit and a second detection circuit; When the switching circuit switches the first terminal of the detection resistor not to ground, the first detection circuit detects a current in a first direction flowing through the detection resistor, and converts the current in the first direction to a first voltage. Configured to convert; When the switching circuit switches the first terminal of the detection resistor to ground, the second detection circuit detects a current in a second direction flowing through the detection resistor and converts the current in the second direction to a second voltage. Configured to prevent short circuit detection. 제2항에 있어서,
상기 검출 장치는 다이오드를 더 포함하고,
상기 다이오드의 양극이 상기 파워 회로에 전기적으로 연결되고, 상기 다이오드의 음극이 상기 검출 저항의 제1 단자에 전기적으로 연결되며; 상기 제1 방향의 전류는 상기 다이오드와 상기 검출 저항을 통해 상기 파워 회로에서 상기 프로브 쪽으로 흐르고, 상기 프로브는 제1 단락 저항을 이용하여 접지되며; 상기 제2 방향의 전류는 제2 단락 저항과 상기 프로브를 통해 상기 파워 포트에서 상기 검출 저항 쪽으로 흐르고, 상기 검출 저항은 상기 스위칭 회로를 이용하여 접지되는, 단락 방지 검출 장치. The method of claim 2,
The detection device further comprises a diode,
An anode of the diode is electrically connected to the power circuit, and a cathode of the diode is electrically connected to a first terminal of the detection resistor; Current in the first direction flows through the diode and the detection resistor toward the probe in the power circuit, and the probe is grounded using a first short resistor; And the current in the second direction flows from the power port toward the detection resistor through a second short resistor and the probe, and the detection resistor is grounded using the switching circuit. 제2항 또는 제3항에 있어서,
상기 제1 검출 회로는 제1 증폭기, 제1 트랜지스터, 제1 저항, 제2 저항, 및 제3 저항을 포함하고; 상기 제1 증폭기는 제1 입력단, 제2 입력단, 및 출력단을 포함하며; 상기 제1 입력단은 상기 제1 저항을 이용하여 상기 검출 저항의 제1 단자에 연결되고; 상기 제2 입력단은 상기 제2 저항을 이용하여 상기 검출 저항의 제2 단자에 연결되며; 상기 출력단은 상기 제1 트랜지스터의 베이스에 연결되고; 상기 제1 트랜지스터의 컬렉터가 상기 제2 입력단에 연결되며; 상기 제1 트랜지스터의 이미터가 상기 프로세서에 전기적으로 연결되고, 상기 제3 저항을 이용하여 접지되는, 단락 방지 검출 장치. The method according to claim 2 or 3,
The first detection circuit comprises a first amplifier, a first transistor, a first resistor, a second resistor, and a third resistor; The first amplifier comprises a first input, a second input, and an output; The first input terminal is connected to a first terminal of the detection resistor using the first resistor; The second input terminal is connected to a second terminal of the detection resistor using the second resistor; The output terminal is connected to a base of the first transistor; A collector of the first transistor is coupled to the second input terminal; And the emitter of the first transistor is electrically connected to the processor and grounded using the third resistor. 제2항 또는 제3항에 있어서,
상기 제2 검출 회로는 제2 증폭기, 제2 트랜지스터, 제4 저항, 제5 저항, 및 제6 저항을 포함하고; 상기 제2 증폭기는 제1 입력단, 제2 입력단, 및 출력단을 포함하며; 상기 제1 입력단은 상기 제4 저항을 이용하여 상기 검출 저항의 제2 단자에 연결되고; 상기 제2 입력단은 상기 제5 저항을 이용하여 상기 검출 저항의 제1 단자에 연결되며; 상기 출력단은 상기 제2 트랜지스터의 베이스에 연결되고; 상기 제2 트랜지스터의 컬렉터가 상기 제2 입력단에 연결되며; 상기 제2 트랜지스터의 이미터가 상기 프로세서에 전기적으로 연결되고, 상기 제6 저항을 이용하여 접지되는, 단락 방지 검출 장치. The method according to claim 2 or 3,
The second detection circuit comprises a second amplifier, a second transistor, a fourth resistor, a fifth resistor, and a sixth resistor; The second amplifier comprises a first input, a second input, and an output; The first input terminal is connected to a second terminal of the detection resistor using the fourth resistor; The second input terminal is connected to the first terminal of the detection resistor using the fifth resistor; The output terminal is connected to a base of the second transistor; A collector of the second transistor is connected to the second input terminal; And the emitter of the second transistor is electrically connected to the processor and grounded using the sixth resistor. 제5항에 있어서,
상기 스위칭 회로는 제3 트랜지스터와 제7 저항을 포함하고; 상기 제3 트랜지스터의 베이스가 상기 프로세서에 전기적으로 연결되며; 상기 제3 트랜지스터의 컬렉터가 상기 검출 저항의 제1 단자에 연결되고; 상기 제3 트랜지스터의 이미터가 상기 제7 저항을 이용하여 접지되는, 단락 방지 검출 장치. The method of claim 5,
The switching circuit comprises a third transistor and a seventh resistor; A base of the third transistor is electrically connected to the processor; A collector of the third transistor is connected to a first terminal of the detection resistor; And the emitter of the third transistor is grounded using the seventh resistor. 제4항에 있어서,
상기 검출 저항의 제1 단자에서의 전압이 상기 프로브의 위치에서의 전압보다 큰 경우, 상기 검출 저항에 흐르는 전류의 방향이 상기 제1 방향이고, 상기 검출 저항에 흐르는 상기 제1 방향의 전류와 상기 제1 전압 간의 관계가 Is1 = (Vo1 - Vo1 x (R2 + R3)/R3)/RS이며, Is1은 상기 검출 저항에 흐르는 상기 제1 방향의 전류이고, Vo1은 상기 제1 전압이며, R2는 상기 제2 저항의 저항 값이고, R3은 상기 제3 저항의 저항 값이며, RS는 상기 검출 저항의 저항 값인, 단락 방지 검출 장치. The method of claim 4, wherein
When the voltage at the first terminal of the detection resistor is greater than the voltage at the position of the probe, the direction of the current flowing through the detection resistor is the first direction, and the current in the first direction flowing through the detection resistor and the The relationship between the first voltage is Is1 = (Vo1-Vo1 x (R2 + R3) / R3) / RS, Is1 is the current in the first direction flowing through the detection resistor, Vo1 is the first voltage, R2 is And a resistance value of the second resistor, R3 is a resistance value of the third resistor, and RS is a resistance value of the detection resistor. 제6항에 있어서,
상기 검출 저항의 제1 단자에서의 전압이 상기 프로브의 위치에서의 전압보다 작고, 상기 검출 저항에 흐르는 전류의 방향이 상기 제2 방향이며, 상기 검출 저항에 흐르는 상기 제2 방향의 전류와 상기 제2 전압 간의 관계가 Is2 = (Vo2 - Vo2/R6 x (R7//(R5 + R6)))/RS이고, Is2는 상기 검출 저항에 흐르는 상기 제2 방향의 전류이고, Vo2는 상기 제2 전압이며, R5는 상기 제5 저항의 저항 값이고, R6은 상기 제6 저항의 저항 값이며, R7은 상기 제7 저항의 저항 값이고, RS는 상기 검출 저항의 저항 값인, 단락 방지 검출 장치. The method of claim 6,
The voltage at the first terminal of the detection resistor is smaller than the voltage at the position of the probe, the direction of the current flowing in the detection resistor is the second direction, the current in the second direction and the second current flowing in the detection resistor. The relationship between the two voltages is Is2 = (Vo2-Vo2 / R6 x (R7 // (R5 + R6))) / RS, Is2 is the current in the second direction flowing through the detection resistor, and Vo2 is the second voltage R5 is a resistance value of the fifth resistor, R6 is a resistance value of the sixth resistor, R7 is a resistance value of the seventh resistor, and RS is a resistance value of the detection resistor. 사용자 단말기로서,
주변장치 인터페이스를 포함하고,
상기 사용자 단말기는 단락 방지 검출 장치를 더 포함하고, 상기 단락 방지 검출 장치는 프로브, 검출 저항, 스위칭 회로, 및 검출 회로를 포함하며; 상기 주변장치 인터페이스는 파워 포트와 접지 포트를 포함하고; 상기 프로브는 상기 파워 포트와 상기 접지 포트 사이에 배치되고, 상기 프로브의 적어도 일 부분이 상기 파워 포트와 상기 접지 포트 사이에 위치하며;
상기 검출 저항의 제1 단자가 상기 사용자 단말기의 파워 회로에 전기적으로 연결되어 상기 파워 회로로부터 보조 전압을 획득하도록 구성되고, 상기 검출 저항의 제2 단자가 상기 프로브에 전기적으로 연결되며;
상기 스위칭 회로는 상기 검출 저항의 제1 단자 및 상기 사용자 단말기의 프로세서에 전기적으로 연결되어, 상기 프로세서의 제어에 따라, 상기 검출 저항의 제1 단자가 접지되게 또는 접지되지 않게 스위칭하도록 구성되고;
상기 검출 회로는 상기 검출 저항의 2개의 단자와 상기 프로세서에 전기적으로 연결되어, 상기 검출 저항에 흐르는 단락 전류를 검출하고 또한 상기 단락 전류가 0이 아니면 상기 사용자 단말기를 제어하여 단락 경보를 발생시키거나 또는 상기 파워 회로를 턴 오프하기 위해 상기 프로세서를 트리거하도록 구성된, 사용자 단말기. As a user terminal,
Includes a peripheral interface,
The user terminal further comprises a short circuit prevention detection device, the short circuit prevention detection device including a probe, a detection resistor, a switching circuit, and a detection circuit; The peripheral interface includes a power port and a ground port; The probe is disposed between the power port and the ground port, and at least a portion of the probe is located between the power port and the ground port;
A first terminal of the detection resistor is electrically connected to a power circuit of the user terminal to obtain an auxiliary voltage from the power circuit, and a second terminal of the detection resistor is electrically connected to the probe;
The switching circuit is electrically connected to a first terminal of the detection resistor and a processor of the user terminal, and configured to switch the first terminal of the detection resistor to be grounded or not grounded under the control of the processor;
The detection circuit is electrically connected to the two terminals of the detection resistor and the processor to detect a short circuit current flowing through the detection resistor and to control the user terminal if the short circuit current is not zero to generate a short alarm. Or trigger the processor to turn off the power circuit. 제9항에 있어서,
상기 단락 방지 검출 장치는 제2항 또는 제3항에 따른 단락 방지 검출 장치인, 사용자 단말기. The method of claim 9,
The short circuit prevention detection device is a short circuit prevention detection device according to claim 2 or 3. 제9항에 있어서,
상기 프로브는 상기 파워 포트와 상기 접지 포트 사이에 배치되는, 사용자 단말기. The method of claim 9,
And the probe is disposed between the power port and the ground port. 제9항에 있어서,
상기 프로브는 상기 파워 포트의 주위에 배치되는, 사용자 단말기. The method of claim 9,
And the probe is disposed around the power port.
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